Wärme und Licht

Über 800 Brennstoffzellen-Heizgeräte werden in den nächsten vier Jahren in deutschen Kellern installiert werden. Den bisher größten Feldversuch mit der hocheffizienten Stromheizung wagen fünf Energieversorger und vier Gerätehersteller.

18. Dezember 2008

Der Praxistest mit Titel ›Callux‹ soll den Kleinanwendungen von Brennstoffzellen (BZ) im Leistungsbereich von 1 bis 5 kWel zum Durchbruch verhelfen. ›Callux‹ verbindet Wärme und Licht – lateinisch ›calor‹ und ›Iux‹ – und »könnte die Kraft-Wärme-Kopplung in jedes Haus holen«, so Bundesverkehrsminister Wolfgang Tiefensee beim Start des Leuchtturmprojektes. Ab 2015 soll die »Brennstoffzelle für zu Hause « eine marktfähige Alternative zu herkömmlichen Geräten bieten.

Dafür steht ein Investitionsvolumen von 86 Mio. € bereit. Rund 40 Mio. davon trägt der Bund über das Nationale lnnovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP). Mit ›Callux‹ hat die für die Koordinierung des NIP zuständige NOW ihren ersten Leuchtturm auf den Weg gebracht. »Dies ist ein entscheidender Schritt zum Ausbau der Führung in Europa und der internationalen Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands im Bereich Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie«, so Klaus Bonhoff, einer der beiden NOW-Geschäftsführer.

Beteiligt sind die Gerätehersteller Baxi lnnotech, Hexis, Vaillant und Viessmann sowie die Versorger EnBW, E.on Ruhrgas, EWE, MVV Energie und VNG Verbundnetz Gas. Auch stützen Zulieferer, Institute und Handwerkseinrichtungen das Projekt. Den Großteil der mehr als 800 Demoanlagen wollen die Partner des Konsortiums 2012 installiert haben, sodass in der zweiten Projektphase die Marktvorbereitungen anlaufen können. »Zurzeit gibt es gewaltige Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen im Bereich der Hausenergieversorgung, die mit hoher Wahrscheinlichkeit zu marktfähigen Produkten führen werden«, schätzt der für die stationären Anwendungen zuständige NOW-Geschäftsführer Kai Klinder. »Aus heutigen konservativen Einschätzungen« dürfe man eine erste Generation praxistauglicher Mikro-Anlagen durchaus ab 2015 erwarten. Zu lösen wäre bis dahin das »klassische Design-Dreieck: Kosten-Zuverlässigkeit-Lebensdauer«. Gleichzeitig muss sich die Neuerung in das gleiche Umfeld fügen wie die konventionelle Technik. »Wo heute ein Heizkessel installiert ist, muss auch ein BZ-Heizgerät hineinpassen.« Damit steht ein »epochaler Wandel in der Heizungstechnik« ins Haus, erklärt Guido Gummert, Geschäftsführer der Hamburger Baxi lnnotech. Das Entwicklungsunternehmen kann auf vier Jahre Erfahrung mit zwei Prototypen-Generationen zurückgreifen, hat sein aktuelles Produkt ›Beta 1.5 Plus‹ bereits in Feldtests laufen und will ab 2013 marktreife Geräte liefern. »Wir erzielen schon jetzt die Einsparung von bis zu 40 Prozent CO2«.

Während Hexis und Vaillant für Einfamilienhäuser auf die SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)-Technik setzen, haben Baxi und Viessmann Niedrigtemperatur-BZ im Programm. Nach heutigem Stand hätten sich Funktion und Sicherheit der Geräte bewiesen, unterstreicht Gummert. »Im Aggregat sind nun weniger Bauteile, die meisten davon serienreif.« Nun müssten die Systemkosten noch deutlich gesenkt werden. Den entscheidenden Entwicklungsschritt bringe ›Callux‹.

Der bundesweite Großversuch setze »einen Meilenstein im Voranbringen von Wasserstoff und Brennstoffzelle«, lobt auch EWE-Vorstand Dr. Thomas Neuber. Bisherige Erfahrungen mit der Technik fürs Eigenheim bewegten sich »in viel, viel kleinerem Umfang «. Nun gehe es darum, »Geschwindigkeit aufzunehmen«. Um die deutsche Führungsrolle am Weltmarkt behaupten zu können, müsse für Investitionssicherheit gesorgt werden und dafür, dass die Technik beim Verbraucher bekannter wird. Seit 1998 testet EWE Kundenanlagen verschiedener Hersteller. Nun installiert der Versorger in den Vertriebsgebieten Niedersachsen, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern über 300 Aggregate. Die ersten seien bereits in Betrieb, eine Handvoll weiterer soll noch 2008 hinzukommen. »Das Gros der Anlagen folgt nach der ersten Projektphase in ein bis zwei Jahren«, so Neuber.

Des Fundament des Leuchtturms steht damit im Norden. Denn auch die E.on Hanse ist mit etwa 100 Geräten maßgeblich an ›Callux‹ beteiligt. »Wir hoffen, dass wir die ersten drei davon noch dieses Jahr installieren können«, so Projektleiter Thoms Brauer. Insgesamt bringt E.on Ruhrgas drei ihrer Regionaltöchter in das Leuchtturmvorhaben ein und zusammen 178 Anlagen ins Feld. Im Süden hat ›Callux‹ seinen Schwerpunkt im Vertriebsgebiet der EnBW. 222 Geräte sollen dort bis 2012 einsatzbereit sein, die ersten sind bereits installiert.

Alle neun ›Callux‹-Partner sind Mitglieder der Initiative Brennstoffzelle und engagieren sich seit Jahren für eine zügige Markteinführung der Brennstoffzelle. Neben der Entwicklung von Geräten und Komponenten, Demoprojekten oder der Schaffung einheitlicher Normen und Standards geht es dort auch um die Einbindung und Qualifizierung des Fachhandwerks. Die »begleitenden « Maßnahmen richteten sich an alle am Markt beteiligten Akteure, so Baxi-Chef Gummert. Dafür seien beträchtliche Mittel erforderlich. »Durch ein Unternehmen allein wäre dies alles nicht zu finanzieren «. Insgesamt werden Bund und Wirtschaft mit dem NIP 1,4 Mrd. € in Forschung, Entwicklung und Demonstrationsvorhaben investieren. Über 100 Einzelprojekte sind laut NOW-Geschäftsführer Bonhoff in der Diskussion. Gebündelt sollen sie in allen Anwendungsfeldern von Wasserstoff und BZ als Leuchttürme emporschießen. Im Verkehrsbereich würden insbesondere innerhalb der Clean Energy Partnership (CEP) Fahrzeugflotten der nächsten Generation vorbereitet und in Betrieb genommen. Die notwendige Wasserstoff-Infrastruktur werde erweitert, zudem würden erste Vorhaben zur Wasserstoffproduktion auf Basis der Studie ›GermanHy‹ konkretisiert. In den speziellen Märkten stehen Demoprojekte zur Bordstromversorgung, zu Spezialfahrzeugen oder zur kritischen Stromversorgung an.

Leuchttürme bei marinen Anwendungen absehbar

Bei den stationären Anwendungen sollen neben ›Callux‹ auch Leuchttürme für marine Anwendungen sowie für die industrielle KWK hochgezogen werden. Letztere sind im Vorhaben ›Needs‹ zusammengefasst. Die erste Anlage, eine 350-kW-MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell), geht laut Klinder im ersten Quartal 2009 ans Netz.

Zahlreiche weitere seien in der Projektierung. Verglichen mit dem BZ-Heizgerät für den Privathaushalt, stünden die größeren stationären Anwendungen etwa auf Basis der Schmelzkarbonat-BZ bereits einen Schritt näher am Markt. »Bei MTU Onsite Energy ist eine Produktionsstraße für die Zellfertigung installiert, die erwarten lässt, dass Kosten gesenkt und Qualität gesteigert werden kann«, so Klinder. Eine Reihe von Anlagen zwischen 250 kW und 500 kW sind in Bau oder geplant.

In Deutschland werde laut Klinder die Richtung vor allem von den Erlösmöglichkeiten des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes vorgegeben. Er erwartet, dass die Verstromung von Biogas, direkt oder durchgeleitet, die Klärgasverwertung sowie die Abfallnutzung in Vergasungs- und Vergärungsanlagen die Hauptapplikationen werden. »Auch dort, wo es um sichere Stromversorgung bei gleichzeitiger Kälteversorgung geht, etwa in Rechenzentren und Kliniken, sehe ich sehr gute Chancen«

Hans Forster

Erschienen in Ausgabe: 04/2008